ゲノムジャンク領域にコードされる機能ペプチドの制御機構の情報学的推定と実験的検証

基因组垃圾区编码功能肽调控机制的信息估计和实验验证

基本信息

批准号：
21K12107
负责人：
福吉修一
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kanazawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、ヒトゲノムにおける非翻訳領域による生理活性機構の全貌解明を目的とし、翻訳に関わるリボソームが、メッセンジャーRNA上の非コード領域の上流にあるORF(uORF)を翻訳する際の挙動を検討するため、80Sリボソームの構造情報解析を中心とした研究を行うことにある。今年度の助成金は、主に最新版の分子動力学シミュレーションプログラムAMBERおよび分子のコンフォメーション解析プログラムCOFLEXの購入に充てられた。また、シミュレーションは別用途で使用していたコンピュータ(Ryzen Threadripper 2990WX 32CPU×3台)を並列計算用にクラスター化したシステムを用いて行った。具体的には、uORFペプチドとリボソーム内トンネル部位とのスタッキングについての議論を行うため、トンネルを持つ50Sサブユニットに対する分子動力学シミュレーションを行っており、収束し次第ペプチドとのドッキングを行う予定だった。リボソームの構造は、タンパク質構造データバンク(PDB)から入手(PDBID: 4UG0)し30Sサブユニットを除去したモデルを用い分子動力学シミュレーションソフトウェアAMBERにより計算を行った。しかし、リボソームのような分子量が2,700,000を超えるタンパク質とRNAの巨大分子複合体において上記全原子シミュレーションは1回の計算に多くの計算コストが必要となり、収束までに時間がかかることが判明した。そのため、計算コストを削減する目的で、精度は落ちるが残基を1個の粒子として近似するGOモデルを用いた粗視化についての検討を行っている。

这项研究旨在阐明人类基因组中非翻译区域的整个生理活性机制，并研究与转化与翻译（UORF）上游的核糖体的行为，是进行重点是80S核糖体的结构信息分析的研究。今年的补贴主要用于购买最新版本的分子动态模拟程序琥珀色和分子构象分析计划COFLEX。此外，使用一个用于单独目的的计算机（Ryzen Threadripper 2990WX 32CPU X 3单元）进行模拟进行模拟。具体而言，为了讨论核糖剂中UORF肽和隧道位点之间的堆叠，我们正在模拟使用隧道的50S亚单位的分子动力学，我们计划在收敛时立即与肽对接。使用分子动力学仿真软件琥珀计算核糖的结构，该模型使用从蛋白质结构数据库（PDB）中删除30S亚基并删除了30S亚基。但是，在核糖体分子量超过2,700,000的蛋白质和RNA的巨大分子复合物中，所有原子模拟都需要大量计算成本来进行一个计算，并且发现融合需要时间。因此，为了降低计算成本，我们正在使用GO模型检查粗糙的视图，该模型降低了准确性，但将残基近似为一个颗粒。